箱体连接孔加工组合机床设计 专 业：机械设计制造及其自动化学 生： 指导老师： 完成日期： 2014年6月2日扬州大学广陵学院中文摘要随着自动化生产能力的提高，现代工厂中出现需要组合机床的场合越来越多，组合机床是以通用部件为基础，配以工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴，多刀，多工序，多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化合系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。本课题针对箱体前断面上的4个螺纹孔钻削这一特定工序而设计的一台专用立式组合机床。本设计中，在充分数据计算的基础上对标准通用零件做了仔细选择，并依据被加工零件的结构特点，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式，工艺方法和加工过程中所采用的刀具，生产率，切削用量情况等设计了结构合理的多轴箱。关键词：组合机床，多轴箱，工艺流程，钻削IAbstractWith the improvement of automation production capacity, the modern factories in need of modular machine tool more and more occasions, combination machine tools is based on common components, with the specific shape of the part and process design of special components and fixture, consisting of a special semi-automatic or automatic machine tools. It usually USES the multiple spindle, knife, working procedure, polyhedral or transfer processing ways at the same time, the production efficiency is higher than general machine tools several times or more. Because general parts have standard combined seriation, can according to need to be flexible configuration, can shorten the design and manufacturing cycle. Therefore, both the advantages of low cost and high efficiency of combined machine tool, widely used in mass production, and can be used to form an automatic production line.This topic for the hole and four of beforethe end of the threaded hole drilling this specific process and design of a dedicated vertical combination machine tools.In this design, on the basis of sufficient data for standard parts common careful selection, and according to the structure characteristics of the processed parts, machining parts size accuracy and surface roughness requirements, as well as the positioning clamping way, process method and tool adopted by the machining process, productivity, and cutting dosage situation such as reasonable structure of the spindle box is designed.Key words: combination machine tools, spindle box, technological process, drillingII目录中文摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1组合机床概述11.2国内外该研究技术现状11.3该课题研究的目的和意义41.4本课题主要研究解决的难点问题和拟采用的办法4第二章 组合机床总体方案设计52.1 加工零件分析52.1.1、零件加工的技术要求52.2定位分析、基准选取及制定工艺路线52.2.1定位基准的选择62.2.2重要工序分析：62.3确定机床的配置形式72.4不同配置形式组合机床的加工精度72.5选择机床配置形式应注意的问题72.5.1、适当提高工序集中程度72.5.2、夹具形式对机床配置形式的影响82.6机床总体布置方案确定8第三章 钻夹具设计93.1箱体连接孔加工组合机床夹具分析93.1.1、基本定位原理分析93.1.2、夹紧力“两要素”93.1.3、加工工艺技术分析103.1.4、工作行程的确定10第四章 组合机床总体设计（三图一卡）114.1被加工零件工序图114.1.1、被加工零件工序图的作用与内容114.1.2、绘制工序图的规定及注意事项114.2加工示意图124.2.1、加工示意图的作用和内容124.2.2选择刀具、导向及有关计算124.3组合机床切削用量144.3.1、组合机床切削用量的选择特点144.3.2、确定切削用量应注意的问题144.3.3、组合机床切削用量选择及计算144.4、机床联系尺寸图164.4.1机床联系尺寸图作用和内容164.4.2机床联系尺寸174.5、生产率计算卡17第五章 多轴箱设计205.1主轴箱设计的原始依据205.2主轴结构型式的选择215.3多轴箱传动设计215.3.1对多轴箱传动系统的一般要求215.4拟定多轴箱传动的基本方法225.5传动系统的设计计算235.5.1各齿轮参数的设计计算235.5.2绘制传动系统图23结论和展望24致谢25参考文献26IV王毅 箱体连接孔加工组合机床设计第一章 绪论1.1组合机床概述制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。比如,我们传统的通用机床,由于它为了适应各种零件的通用加工,强调了加工范围的广泛性,使其万能性增大,随之带来的便是机床结构复杂,并且在加工某一零件的某些加工表面时,使机床不能完全发挥出全部效能。为了克服通用机床的弊端,工程技术人员便相应地推出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的,且它的组成部件均是专门设计制造的,因此,相对于通用机床而言,专用机床的造价昂贵,设计、制造周期长,特别是在飞速发展的变化之中,一旦产品更新换代产品 变型,原有的专用机床将不能满足新产品加工工艺的要求,更有甚者是原专用机床完全不能加工新产品而变成一堆废铁,失去了机床应有的作用。为了使产品在市场中立于不败之地,工程技术人员不得不重新花费时间,设计、制造新的专用机床。由此可见,专用机床在一定程度上阻碍着产品的更新换代。为了解决以上通用机床与专用机床之间的矛盾,同时尽可能地兼顾通用机床与专用机床的优越性,于是,组合机床便在通用机床与专用机床的夹缝中悄然兴起,并得到了越来越广泛的应用。1.2国内外该研究技术现状我国组合机床事业是从无到有,逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快,西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂,如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件,为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造、设备更新、质量翻新的热潮中,制造了大量的组合机床及其自动线,成倍地提高了劳动生产率,保证了产量和质量,降低了成本。目前,我国大多数省、市、自治区都能设计并制造组合机床及其自动线,产量、质量和技术水平都在不断提高。我国组合机床及其自动线已占有一定数量,特别是在汽车制造行业已有了大量的组合机床及其自动线,生产能力也在不断提高。用我国自行设计与制造的组合机床及其自动线武装起来的第二汽车制造厂,经投产后证明具有规模、效率高,具有较高的自动化程度特点物理从工艺方案和布局,还是从加工精度和质量方面看,这些组合机床及组合机床自动线都已达到国际先进水平。近几年来,组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的应用，由于组合机床具有的一系列优点,因此在我国机械加工工业中广泛推广使用组合机床已成为多、快、好、省地发展我国机械加工工业的一条重要途径,继续发展和提高组合机床及自动线技术水平,是当前机械加工工业的一项重要任务。我国的组合机床以及他的总体技术相比其他国家来说还是相对落后的，国内所需的一些高水平组合机床几乎都从国外进口。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是：（1）广泛应用数控技术 国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。(2)发展柔性技术80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施,使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床;同时根据加工中心的发展,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元,并以此为基础组成了柔性加工自动线(FTL)。这种结构的变化,既可以实现多品种加工要求的调整